Intrahepatische Ablation: Radiofrequenzablation versus Elektrochemische Lyse

Zusammenfassung

Hintergrund: Radiofrequenzablation (RFA) und Elektrochemische Lyse (ECL) sind konkurrierende intrahepatische Ablationsverfahren. Wir verglichen beide Methoden in einem Perfusionsmodell ex vivo und im Tierversuch (Schwein) in vivo. Methode: Ex vivo wurden 27 frische Schlachthoflebern in ein Perfusionsmodell integriert. Sonografisch unterstützt, platzierten wir perivaskulär in 10 mm Abstand zu Portalvenen RFA- bzw. ECL-Elektroden und erzeugten insgesamt 83 Abla­tionsherde. In vivo wurden 10 Schweine laparotomiert und je Leber 4 Anwendungen RFA bzw. ECL perivaskulär durchgeführt. Prä- und post­operativ, an den Tagen 1, 3 und 7 wurden Entzündungs- sowie Leberwerte und Zytokine bestimmt. Nach 7 Tagen wurden die Organe entnommen und histologisch unabhängig untersucht. Ergebnisse: Bei 59 RFA-Ablationen (Anwendungszeit 12,4 min) ex vivo wurden in 29 % der Anwendungen die Zieltemperatur nicht erreicht (Abbruch). Bei 70 % der Gefäße innerhalb der Nekrosen ließen sich perivaskulär intakte Hepatozyten nachweisen. Bei 24 ECL-Ablationen war die Anwendungszeit abhängig von der applizierten Ladung in Coulomb (C) und lag zwischen 50 min (150 C) und 200 min (600 C). Die pH-Werte lagen bei 0,9 (Anode) bzw. 12,2 (Kathode). Die Nekrosen waren bei ECL in allen Fällen auch perivaskulär vollständig mit einer Destruktion bis zur Gefäßwand. In vivo betrug das mediane Gewicht der 10 Tiere 39,5 kg. Weder bei RFA noch bei ECL traten Majorkomplikationen wie Blutung, Galleleckage oder Abszess auf. Die Anwendungszeit betrug bei ECL 67 min (200 C), bei RFA 12,4 min. Bei RFA waren die perivaskulären Nekrosen in 73 % unvollständig. Bei ECL waren die Nekrosen bis zur Gefäßwand vollständig. Am 1. postoperativen Tag stiegen Monozyten, CRP und ASAT nach RFA und ECL signifikant, Leukozyten nur nach ECL, Bilirubin nur nach RFA. IL-6, TNF-α, IL-1β differierten nicht signifikant. Schlussfolgerung: RFA und ECL sind intrahepatisch sicher anwendbare Ablationsverfahren. Durch den Kühlungseffekt der Perfusion resultieren bei der thermischen Methode RFA ex vivo und in vivo perivaskulär unvollständige Nekrosen. Ein Nachteil der ECL ist die lange Anwendungszeit, ein Kostenvorteil entsteht durch die wiederverwendbaren Platinelektroden. Eine zentrale RFA bei Tumorlokalisation in Gefäßnähe ohne Limitierung der Leberperfusion muss kritisch beurteilt werden. 

Abstract

Background: Radio frequency ablation (RFA) and electrochemical treatment (ECT) are competing methods of intrahepatic ablation. We compared RFA and ECT in a perfusion model and in vivo in pigs. Material and Methods: Twenty-seven fresh por­cine livers were obtained from a slaughterhouse and placed ex vivo into a perfusion model. RFA or ECT electrodes were inserted under ultrasound guidance in perivascular locations at a distance of 10 mm from a portal vessel. A total of 83 areas of ablation were created. In vivo ablations were performed at perivascular sites in 10 laparo­tom­ised pigs. Four areas of ablation were created per liver using RFA or ECL. Inflammatory param­eters, liver values and cytokine levels were determined before and after surgery and on days 1, 3 and 7 ­after surgery. On day 7, the livers were ­harvested and specimens were analysed histo­logically by ­independent experts. Results: In 29 % of 59 ex vivo RFA ablations, the target temperature was not reached and the procedure was discontinued. Intact hepatocytes were detected in close proximity to 70 % of the ves­sels within necrotic areas. In 24 ECT applications, treatment time depended on the charge delivered and ranged between 50 min at 150 coulombs (C) and 200 min at 600 C. The pH level was 0.9 at the anode and 12.2 at the cathode. ECT always led to complete perivascular necrosis and vessel wall destruction. The animals had an in vivo ­median weight of 39.5 kg. Neither RFA nor ECT caused major complications such as bleeding, bile leaks or abscesses. Treatment time was 67 min (200 C) for ECT and 12.4 min for RFA. In 73 % of the cases, RFA led to incomplete perivas­cular areas of necrosis. ECT induced complete peri­vascular necrosis and vessel wall destruction. On day 1 after sur­gery, both ECT and RFA were associated with a significant increase in monocyte, C-reactive protein and aspartate aminotransferase levels. Leukocyte counts were elevated only after ECT, bilirubin levels only ­after RFA. There were no significant differences in interleukin-6 (IL-6), tumour necrosis factor-α (TNF-α) and IL-1β. Conclusion: Both RFA and ECL are safe methods of intrahepatic ablation. As a result of a heat sink effect of blood flow in nearby vessels, RFA leads to incomplete necrosis in perivascular sites both ex vivo and in vivo. ECT has the disadvantage of long treatment times but the advantage of lower costs since the platinum electrodes are reusable. Without a reduction in liver perfusion, the central application of RFA in close proximity to vessels should be considered problematic. 

Schlüsselwörter

Elektrochemische Lyse - Radiofrequenzablation - Leber - Perfusionsmodell

Key words

electrochemical treatment - radio frequency ablation - liver - perfusion model

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